Ion

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Nota de desambiguación.svg Desambiguación : si está buscando otros significados, consulte Ion (desambiguación) .
El átomo de hidrógeno (centro) contiene un solo protón y un solo electrón . Al eliminar el electrón se obtiene un catión (izquierda), mientras que al agregar un electrón se obtiene un anión (derecha). El anión de hidrógeno , con su nube de dos electrones sueltos, tiene un radio mayor que el átomo neutro, que a su vez es mucho más grande que el protón desnudo del catión. El hidrógeno forma el único catión de carga + 1 que no tiene electrones, pero los cationes que (a diferencia del hidrógeno) contienen uno o más electrones son incluso más pequeños que los átomos o moléculas neutros de los que derivan.

Un ion , en química y física , indica una entidad molecular cargada eléctricamente [1] , que generalmente resulta de la transferencia o compra de uno o más electrones por un átomo , una molécula o un grupo de átomos unidos entre sí.

El concepto de ion no debe confundirse con los de radical libre y grupo funcional (ver la entrada correspondiente ).

Historia

Los iones fueron teorizados por primera vez por Michael Faraday alrededor de 1830 , para describir la porción de moléculas que viajan a un ánodo o cátodo. Sin embargo, el mecanismo por el cual estos se obtienen solo fue descrito en 1884 por Svante August Arrhenius en su tesis doctoral en la Universidad de Uppsala . Su teoría fue inicialmente rechazada (aprobó el examen con la calificación más baja) pero recibió el Premio Nobel de Química en 1903 por la misma disertación.

Terminología

El fenómeno que sigue al cual un átomo pierde o gana uno o más electrones se llama ionización . En física , los átomos completamente ionizados, como los de las partículas alfa , se denominan comúnmente partículas cargadas. La ionización generalmente se realiza aplicando alta energía a los átomos, en forma de potencial eléctrico o radiación. Un gas ionizado se llama plasma .

Los iones cargados negativamente se conocen como aniones (que son atraídos por los ánodos ) y los cargados positivamente se llaman cationes (que son atraídos por los cátodos ). Los iones se dividen en monoatómicos y poliatómicos.

Energía de ionización

Para átomos individuales en el vacío, existe una constante física asociada con el proceso de ionización. La energía requerida para eliminar electrones de un átomo se llama energía de ionización (o potencial de ionización). Estos términos también se utilizan para describir la ionización de moléculas y sólidos, pero los valores no son constantes, ya que la ionización se ve afectada por los enlaces químicos locales, la geometría y la temperatura .

Elemento Antes Segundo Tercera Cuatro Quinto Sexto Séptimo
N / A 496 4.560 - - - - -
Mg 738 1.450 7.730 - - - -
Al 577 1.816 2,744 11,600 - - -
786 1,577 3228 4.354 16,100 - -
pag. 1.060 1.890 2.905 4.950 6.270 21.200 -
S. 999 2.260 3.375 4.565 6,950 8.490 11.000
Cl 1.256 2,295 3.850 5.160 6.560 9.360 11.000
Arkansas 1.520 2,665 3.945 5.770 7.230 8.780 12 000
Energías de ionización posteriores en kJ / mol

La energía de ionización disminuye a lo largo de un grupo de la tabla periódica y aumenta de izquierda a derecha a lo largo del período. Estas tendencias son exactamente opuestas a las del radio atómico , esto se debe a que, dado que el propósito de un átomo es formar un octeto (gracias a los electrones de valencia), luego se mueve más hacia los grupos correctos de la tabla periódica (hacia el " gases nobles ") nos encontramos con átomos con un alto valor de energía de ionización.

La primera energía de ionización es la energía necesaria para eliminar un electrón, la segunda energía de ionización es la necesaria para eliminar dos electrones, y así sucesivamente. Las energías de ionización posteriores son siempre significativamente mayores que las anteriores. Por esta razón, los iones tienden a formarse de determinadas formas. Por ejemplo, el sodio se encuentra como Na + , pero normalmente no como Na 2+ , debido a la alta segunda energía de ionización requerida, que es mucho más alta que la primera energía de ionización. De manera similar, el magnesio se encuentra como Mg 2+ y no Mg 3+ , y el aluminio existe como catión Al 3+ .

Enjambres atmosféricos extensos

Las lluvias atmosféricas extensas (en inglés : extensa ducha de aire , EAS) son una cascada de partículas sumergidas en un baño de radiación electromagnética, inducida por la entrada de un rayo cósmico a la atmósfera terrestre. La hipótesis ocurre cuando una partícula atómica (raramente un positrón ), moviéndose a altas velocidades proximales a la velocidad de la luz en los abismos del espacio vacío, logra acoplarse con un núcleo atómico, liberando hadrones .

Una red de escuelas italianas participa en la detección de muones que, una vez superado el roce con la atmósfera, llegarían al suelo. la red de 46 centros escolares colabora con el CERN en Ginebra para documentar la evidencia experimental indirecta de un fenómeno cuyo orden de magnitud en la fuente es de alrededor de 10 19 eV . Las actividades de manejo de datos son apoyadas por los estudiantes. [2]

Nota

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